EVOLUÇÃO DAS ARQUITETURAS DE
DATACENTER

Edson R. Cardoso
ecardoso@binarionet.com.br
OS DESAFIOS
“O tráfego IP anual global irá atingir o patamar de
zettabyte até o final de 2015. Em 2015 o tráfego IP Global
vai alcançar 966 exabytes por ano ou 80.5 exabytes por
mês”
         25000

         20000
                                                                              2010
         15000
                                                                              2011

         10000                                                                2012
                                                                              2013
           5000
                                                                              2014
              0                                                               2015
             América
                        Europa
             do Norte            APAC
                                        Japão
                                                América
                                                           Leste
                                                 Latina             Oriente
                                                          Europeu
                                                                    Médio e
                                                                     Africa
OS DESAFIOS
O crescimento do tráfego exige adaptação e crescimento
dos Datacenters que impulsiona o consumo de energia,
refrigeração e espaço físico.
OS DESAFIOS
“Um dos maiores desafios para a operacionalização dos
Datacenters   é   o   custo   relacionado   a   energia   e
refrigeração. Na última década esse custo aumentou
400%”
OS DESAFIOS
O processo de virtualização veio como solução para
alguns problemas mas aumenta a utilização e a
necessidade de banda e espaço em disco.
MUDANÇA NOS PAPEIS
  Papel Tradicional – conectando usuários
  • Tráfego de norte à sul
                                               Tolera latência


 Novo papel – conectando devices
 • Tráfego de leste a oeste                   Muito sensível a
 • Tráfego One Hop Away                          latência




Papel Ideal – Fundamentos do Cloud
• Conectividade Any-to-Any




    Aplicativos
DC ideal – tudo é interconectado e sempre a um hop de distância
OS DESAFIOS

                                         Localização importa
                                            muito numa
Configuração em                           arquitetura em 3
três camadas                                  camadas.
típica;
Core, Distribuição
e Acesso

        Áreas
  Performance otimizada


                                 Um
                            VM   Salto
COMPLEXIDADE OPERACIONAL
Complexidade Operacional:                  Data Center
Uma função entre os devices e interações


 Número de devices gerenciados
  • Cada switch é autonomo
  • 7 devices gerenciados


 Número de potenciais interações
  • Protocolos compartilhados
  • 21 potenciais interações
                      N*(N-1)
                         2
    *N = no. Devices gerenciados
A ARQUITETURA PADRÃO

                       Arquitetura padrão em 3 camadas

  Ethernet




             Servers      NAS          FC Storage




                           FC SAN
REDES CONVERGENTES
    Ethernet
                                             Servidores conectados a rede
    Fibre Channel            iSCSI SAN      local (LAN), Network Attached
                                            Storage (NAS) e Storage Area
1 Gigabit Ethernet                          Network (SAN) iSCSI com placas
                                            de rede.

1 Gigabit Ethernet
                                             Servidores conectados ao
                                            Fiber Channel (FC) SAN com Host
                                            Bus Adaptors (HBAs)
1 Gigabit    Fibre          Ethernet LAN
Ethernet     Channel
             HBAs
                                             A maioria das redes ainda é 1
NICs
                                            Gigabit Ethernet
                       Fibre Channel SAN
                                             Multiplos tipos de adaptadores,
                                            múltiplos tipos de cabos, power e
                                            custos de refrigeração.
                                  Storage   – Storage é uma rede separada
Rack-mounted                                (including iSCSI)
servers
REDES CONVERGENTES

            10 Gigabit
             1980
              Ethernet            1990Fibre Channel 2000                     2010
                                                           10 Gigabit Ethernet
                                                            02               09
  Ethernet                                               Standard         Adoção Massiva

  73                    83        Gerenciamento comum
                                          93         iSCSI
Definição            Standard        Adoção Massiva     00 02              08
            Infrastrutura comum                       Definição        Adoção Massiva
                                                           Standard




                       Fibre Channel
                        Virtualização
                       85                 94                   03   Private
                                                                         FCoE
                     Definição         Standard                      Cloud
                                                         Adoção Massiva
    Uma rede convergente define os fundamentos                          07    09 ??
   operacionais e de eficiência econômica para os                     Definição
         DCs virtualizados e Private Clouds             Data Center
                                                                           Standard Cloud
                                                                                Adoção Massiva
                                                                                  Computing
                                                        Virtualizado
REDES CONVERGENTES
REDES CONVERGENTES
EVOLUÇÃO DA ARQUITETURA

                                          Características
       Remote
      Data Center      Router
                                           1GbE no accesso
                                           10GbE entre ToR e Core
                                           STP para loop-free
                                           MPLS /VPLS para
                                            conectividade entre DCs
            Firewall



ToR




                                Servers      NAS          FC Storage




      L2                                      FC SAN
      L3
EVOLUÇÃO DA ARQUITETURA

                                     Características
 Remote
Data Center      Router

                                      Switch Virtual no ToR
                                      Switch Virtual no Core
                                      Fim do Spanning Tree
                 Virtual
                 Switch


      Firewall

       ToR




                           Servers      NAS          FC Storage




                                         FC SAN
EVOLUÇÃO DA ARQUITETURA

                                     Características
 Remote
Data Center      Router

                                      FCoE Gateway
                                      FCoE Transit

                 Virtual
                 Switch


      Firewall

       ToR




                           Servers      NAS           FC Storage




                                         FC SAN
O FUTURO

Uma Network
Flat, conectividade
     any-to-any
O FUTURO

Uma Network
Flat, conectividade
     any-to-any




   Os recursos
                      VM                                        !! SEMPRE !! a
principais estão a
                                                                  um salto de
   um salto de
                                                                   distância
    distância

                Localização não deve importar num DC virtualizado
O FUTURO

Uma Network                                          Single device
Flat, conectividade                                       N=1
     any-to-any
                                                   Switch Fabric
                             Switch                Plano de Dados
                             Fabric
                                                    Flat
                                                    Any-to-any
                                                   Plano de Controle
                                                    Único device
                                                    Compartilhado




Performance e Simplicidade
                                        Single switch does not scale
  como se fosse um único
                                           Single point of failure
          switch
O FUTURO

  Uma Network                                            Single device
   Flat, conectividade                                        N=1
        any-to-any
                                                       Switch Fabric
                                                       Plano de Dados
                                                        Flat
                                                        Any-to-any
                                                       Plano de Controle
                                                        Único device
                                                        Compartilhado




O conceito de Fabric
possui…
   Performance e simplicidade               Escalabilidade e Resiliência
       de um único switch                             da rede
                                   E a ….
Muito Obrigado!

Evolução das arquiteturas de datacenter

  • 1.
    EVOLUÇÃO DAS ARQUITETURASDE DATACENTER Edson R. Cardoso ecardoso@binarionet.com.br
  • 2.
    OS DESAFIOS “O tráfegoIP anual global irá atingir o patamar de zettabyte até o final de 2015. Em 2015 o tráfego IP Global vai alcançar 966 exabytes por ano ou 80.5 exabytes por mês” 25000 20000 2010 15000 2011 10000 2012 2013 5000 2014 0 2015 América Europa do Norte APAC Japão América Leste Latina Oriente Europeu Médio e Africa
  • 3.
    OS DESAFIOS O crescimentodo tráfego exige adaptação e crescimento dos Datacenters que impulsiona o consumo de energia, refrigeração e espaço físico.
  • 4.
    OS DESAFIOS “Um dosmaiores desafios para a operacionalização dos Datacenters é o custo relacionado a energia e refrigeração. Na última década esse custo aumentou 400%”
  • 5.
    OS DESAFIOS O processode virtualização veio como solução para alguns problemas mas aumenta a utilização e a necessidade de banda e espaço em disco.
  • 6.
    MUDANÇA NOS PAPEIS Papel Tradicional – conectando usuários • Tráfego de norte à sul Tolera latência Novo papel – conectando devices • Tráfego de leste a oeste Muito sensível a • Tráfego One Hop Away latência Papel Ideal – Fundamentos do Cloud • Conectividade Any-to-Any Aplicativos DC ideal – tudo é interconectado e sempre a um hop de distância
  • 7.
    OS DESAFIOS Localização importa muito numa Configuração em arquitetura em 3 três camadas camadas. típica; Core, Distribuição e Acesso Áreas Performance otimizada Um VM Salto
  • 8.
    COMPLEXIDADE OPERACIONAL Complexidade Operacional: Data Center Uma função entre os devices e interações Número de devices gerenciados • Cada switch é autonomo • 7 devices gerenciados Número de potenciais interações • Protocolos compartilhados • 21 potenciais interações N*(N-1) 2 *N = no. Devices gerenciados
  • 9.
    A ARQUITETURA PADRÃO Arquitetura padrão em 3 camadas Ethernet Servers NAS FC Storage FC SAN
  • 10.
    REDES CONVERGENTES Ethernet  Servidores conectados a rede Fibre Channel iSCSI SAN local (LAN), Network Attached Storage (NAS) e Storage Area 1 Gigabit Ethernet Network (SAN) iSCSI com placas de rede. 1 Gigabit Ethernet  Servidores conectados ao Fiber Channel (FC) SAN com Host Bus Adaptors (HBAs) 1 Gigabit Fibre Ethernet LAN Ethernet Channel HBAs  A maioria das redes ainda é 1 NICs Gigabit Ethernet Fibre Channel SAN  Multiplos tipos de adaptadores, múltiplos tipos de cabos, power e custos de refrigeração. Storage – Storage é uma rede separada Rack-mounted (including iSCSI) servers
  • 11.
    REDES CONVERGENTES 10 Gigabit 1980 Ethernet 1990Fibre Channel 2000 2010 10 Gigabit Ethernet 02 09 Ethernet Standard Adoção Massiva 73 83 Gerenciamento comum 93 iSCSI Definição Standard Adoção Massiva 00 02 08 Infrastrutura comum Definição Adoção Massiva Standard Fibre Channel Virtualização 85 94 03 Private FCoE Definição Standard Cloud Adoção Massiva Uma rede convergente define os fundamentos 07 09 ?? operacionais e de eficiência econômica para os Definição DCs virtualizados e Private Clouds Data Center Standard Cloud Adoção Massiva Computing Virtualizado
  • 12.
  • 13.
  • 14.
    EVOLUÇÃO DA ARQUITETURA Características Remote Data Center Router  1GbE no accesso  10GbE entre ToR e Core  STP para loop-free  MPLS /VPLS para conectividade entre DCs Firewall ToR Servers NAS FC Storage L2 FC SAN L3
  • 15.
    EVOLUÇÃO DA ARQUITETURA Características Remote Data Center Router  Switch Virtual no ToR  Switch Virtual no Core  Fim do Spanning Tree Virtual Switch Firewall ToR Servers NAS FC Storage FC SAN
  • 16.
    EVOLUÇÃO DA ARQUITETURA Características Remote Data Center Router  FCoE Gateway  FCoE Transit Virtual Switch Firewall ToR Servers NAS FC Storage FC SAN
  • 17.
    O FUTURO Uma Network Flat,conectividade any-to-any
  • 18.
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